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Hintergrund
der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft Kunststoff-Informationsplatten, wie etwa Digital
Video Discs („DVDs"), Compact Discs
(„CDs"), Compact Disc Read-Only Memories
(„CD
ROMs") und dergleichen,
und insbesondere allgemeine und spezielle sichtbare Bildinformation
(hierin kurz allgemeine und spezielle „Illustration" genannt) auf solchen
Platten. Zur Vereinfachung werden hierin alle solchen Platten allgemein als
Platten bezeichnet, obwohl es manchmal auch notwendig sein wird,
ausdrücklich
bestimmte Arten dieser Platten zu erwähnen.
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Beschriftungen,
Ornamentierungen und andere ähnliche
Illustrationen werden auf Platten für solche Zwecke wie der Identifizierung
des Informationsinhalts der Platte, Identifizieren der Quelle (Hersteller
und/oder Vertreiber) der Platte benötigt, was die Platte interessanter
und für
das Auge ansprechender macht etc. Illustration, wie es hierin benutzt wird,
welche die Quelle einer Platte identifiziert (beispielsweise einen
Hersteller, einen Vertreiber oder ein Aufnahmestudio einer Platte)
oder die andere allgemein zweckmäßige Information
bietet, wird als „allgemeine
Illustration" bezeichnet,
während
Illustration, die den Inhalt einer Platte identifiziert (beispielsweise
einen besonderen Künstler,
eine Zusammenstellung oder ein Softwareprodukt) oder andere begrenzt
zweckmäßige Information
bietet, wird als „spezifische
Illustration" bezeichnet.
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Allgemeine
und spezielle Illustration werden häufig durch „Siebdruck" auf eine der zwei Hauptoberflächen der
im Wesentlichen ebenen Platten appliziert (die andere Hauptoberfläche ist
die Oberfläche,
durch welche Information, die auf der Platte aufgezeichnet wurde,
per Maschine von der Platte gelesen wird). Siebdruck oder andere
im Allgemeinen ähnliche
Drucktechniken können äußerst attraktive Ergebnisse
erzeugen, aber diese Techniken fügen dem
Herstellungsprozess der Platte zusätzliche Schritte hinzu und
erhöhen
deshalb die Kosten der Platten.
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Eine
andere populäre
Form von Plattenillustration ist holographische Illustration. Holographische Illustration
wird durch Aufzeichnen des Interferenzmusters erzeugt, das durch
zwei interferierende Laserstrahlen (einen Objektstrahl und einen
Referenzstrahl) innerhalb der Platte erzeugt wird. Holographische
Illustration ist einzigartig, weil sie dreidimensional erscheint.
Bedauerlicherweise ist der Prozess des Schreibens von holographischer
Illustration auf eine Platte sehr zeitaufwendig (beispielsweise
bedarf es einer Belichtung von 36 Stunden) was notwendigerweise
die Kosten der holographische Illustration enthaltenden Platte erhöht.
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Um
die Kosten der Illustration beinhaltenden Platten zu reduzieren,
sind Techniken entwickelt worden, wobei sichtbare Bildinformation
während
des Plattenherstellungsprozesses direkt in Platten formgepresst
werden kann. US-A-5729533
offenbart Aufzeichnungsmedien, die aus zwei Platten aufgebaut sind,
die Rücken
an Rücken
zusammengeklebt werden, so dass man eine Platte hat, auf die Programminformation
in lichtlesbarer Form aufgezeichnet ist (im Allgemeinen ähnlich zu
herkömmlichen
CDs oder CD-ROMs), und eine zweite Platte, die sichtbare Hinweise
bezüglich
dem Aufzeichnungsmedium trägt. Wenigstens
einige der sichtbaren Identifizierungsmerkmale der zweiten Platte
sind allgemein (d. h. sind nicht für die einzelne Programmierung
auf der anderen Platte spezifisch). Diese allgemeinen sichtbaren
Hinweise werden vorzugsweise vor dem Zusammenkleben der zwei Platten
auf der zweiten Platte ausgebildet. Zusätzliche sichtbare Hinweise,
die für
die einzelne Programmierung auf der anderen Platte spezifisch sind,
können
auf der zweiten Platte hinzugefügt
werden. Die sichtbaren Hinweise können auf mehreren Wegen bereitgestellt
werden, wie etwa durch „Pit
Art", thermisches
Einprägen,
Laserschreiben, Drucken, Etikettieren etc. Die zweite Platte kann auch
einige aufgezeichnete, allgemeine, lichtlesbare Information enthalten,
wie etwa „Falsche
Seite – Platte
wenden". Solche
Pit Art kann unter Verwendung von Technologie hergestellt werden,
die ähnlich
zu der ist, die verwendet wird, um Information auf der Platte aufzuzeichnen
oder zu speichern, aber anstelle der Merkmale, dass sie zur Informationsaufzeichnung
im Allgemeinen mikroskopisch (und für das nackte Auge scheinbar
zufällig)
sind, werden mehr makroskopische Merkmale benutzt, um ein sichtbares
Bild zu erzeugen. Pit Art kann viele interessante visuelle Effekte
bieten und weil sie während
des Formpressens der Platte erzeugt wird, kann sie die Notwendigkeit
für separate
Druckschritte verringern oder beseitigen. Ein anderes Verfahren
stellt „höherwertige
Pit Art" auf Platten
bereit (siehe beispielsweise US-A-5958651). Solche höherwertige
Pit Art kann unter Verwendung der Standardlithographietechnologie
erzeugt werden und ist einfacher zu implementieren als die oben
erwähnte
Pit-Art-Technik.
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Um
sichtbare Bilder auf einer Kunststoffplatte unter Verwendung von
entweder Pit Art, höherwertiger
Pit Art oder Holographie zu erzeugen, werden topographische, für das sichtbare
Bild charakteristische Merkmale, die auf die Platte übertragen
werden sollen, in einer Photolackschicht auf einem Glassubstrat
(auch ein „Glasmaster" genannt) ausgebildet. Die
topographischen Merkmale der Pit Art werden in der Photolackschicht
unter Verwendung ähnlicher Technologie
ausgebildet, wie die, die zur Informationsspeicherung oder -aufzeichnung
verwendet wird, während
höherwertige
Pit Art und holographische topographische Merkmale in der Photolackschicht
unter Verwendung von Standardlithographietechniken ausgebildet werden.
Dann wird ein Metallabdruck der topographischen Merkmale gefertigt,
genannt ein „Vater"-Formungselement.
Dann wird eine anschließende
Folge von Metallabdrücken
aus dem Vater-Formungselement hergestellt. Beispielsweise können aus
jedem Vater-Formungselement mehrere „Mutter"-Formungselemente hergestellt werden
und aus jedem Mutter-Formungselement können mehrere „Stempel"-Formungselemente
hergestellt werden. Ein Stempel ist das Formungselement, das tatsächlich verwendet
wird, um Platten zu formen. Im Allgemeinen wird jedes Formungselement
(mit Ausnahme eines Vater-Formungselements),
das nicht als ein Stempel verwendet wird, als ein „Zwischen"-Formungselement bezeichnet.
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Illustration
wird deshalb auf Kunststoffplatten durch Bilden der Kunststoffplatten
mit Formungselementen (d. h. Stempeln) übertragen, die die topographischen
Merkmale enthalten, die für
die zu übertragenden
sichtbaren Bilder charakteristisch sind. Mit der Technologie für Pit Art,
höherwertiger
Pit Art und holographische Bilder können unter der Voraussetzung,
dass die Folge Glasmaster, dann Vater, dann Mütter und dann Stempel ist,
ungefähr
10 bis 40 Millionen Kunststoffplatten aus einem einzelnen Glasmaster
hergestellt werden (ungefähr
100,000 Kunststoffplatten pro Stempel mit ungefähr 100 bis 400 Stempeln pro
Glasmaster). Herkömmliche
Pit Art, höherwertige
Pit Art und holographische Techniken übertragen auf der Stufe des
Glasmasters die gesamte gewünschte
Illustration (d. h. sowohl allgemeine als auch spezifische Illustration)
in topographische Merkmale. Sofern für eine spezifische Anwendung
nicht 10 bis 40 Millionen Platten benötigt werden, kann solch ein
Prozess etwas ineffizient sein, weil nur ein Bruchteil der Zahl
von Platten, die von einem einzelnen Glasmaster hergestellt werden
können,
hergestellt werden (der Prozess des Herstellens von Stempeln aus
einem Zwischenelement ist weniger teuer als der Prozess der Herstellung
aus einem Glasmaster). Das heißt,
die Kosten pro Kunststoffplatte sind geringer, wenn so viele Platten
als möglich aus
einem einzelnen Glasmaster, als wenn sie aus mehreren Glasmastern
hergestellt werden (wie es notwendig wäre, wenn herkömmliche
Bildübertragungstechniken
eingesetzt würden
und wenn einige Platten Abweichungen bei der spezifischen Illustration
erfordern). Der Kostenunterschied wird besonders ausgeprägt, wenn
allgemeine holographische Illustration einbezogen ist.
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Es
besteht deshalb ein Bedarf nach einem Verfahren zur Herstellung
von Kunststoffplatten, die verschiede Illustrationen enthalten,
aus einem einzelnen Glasmaster. Solch ein Verfahren wird die Herstellungskosten
von Kunststoffplatten wesentlich verringern.
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Mit
Blick auf das Vorangehende ist es eine Aufgabe dieser Erfindung,
Verfahren zum Übertragen
allgemeiner und spezifischer Illustration an verschiedenen Stufen
eines Herstellungsprozesses von Kunststoffplatten bereitzustellen.
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Es
ist eine besondere Aufgabe dieser Erfindung, Verfahren zum Übertragen
allgemeiner und spezifischer Illustration auf ein Formungselement
bereitzustellen, das bereits allgemeine Illustration enthält.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Diese
und andere Aufgaben der Erfindung werden gemäß den Grundsätzen der
Erfindung durch Bereitstellung eines Verfahrens zum Übertragen
oder Übersetzen
von allgemeiner oder spezifischer Illustration in einer Form bewältigt, in
der beide in einem Formpresselement ausgeführt werden können, das
bei einem Formpressprozess verwendet werden soll. Eine Schicht aus
Photolackmaterial wird auf einem ersten Formungselement (typischerweise ein
Mutter-Formungselement, obgleich ein Vater-Formungselement oder
irgendein Zwischen-Formungselement verwendet werden kann), das bereits
allgemeine Illustration (beispielsweise Pit-Art, höherwertige
Pit-Art oder holographische Illustration) beinhaltet. Die Photolackschicht
wird dann mit der gewünschten spezifischen
Illustration bestrahlt (beispielsweise durch Platzieren einer Transparentkopie
der spezifischen Illustration über
der Photolackschicht und Scheinen von Licht auf die Photolackschicht
durch die spezifische Illustration hindurch). Das Licht der Illustration
verändert
(„bestrahlt") das Photolackmaterial
in verschiedenen Bereichen der Illustration bis zu verschiedenen
Tiefen. Wo die Illustration relativ dunkel oder opak ist, erreicht
lediglich eine relativ kleine Menge an zufällig gestreutem Licht die Photolackschicht
und bestrahlt diese Schicht bis zu zufälligen Tiefen, die geringer
sind als die volle Dicke der Schicht. Wo die Illustration relativ
hell oder transparent ist, erreicht genug Licht die Photolackschicht,
um diese Schicht den ganzen Weg durch die Oberfläche des ersten Formungselements
hindurch zu bestrahlen.
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Nach
der oben erwähnten
Bestrahlung wird die Photolackschicht „entwickelt" (beispielsweise
in eine Photolackentwicklerlösung
gelegt). Dies entfernt das bestrahlte Photolackmaterial. Die sich
ergebende gemusterte Oberfläche
des verbleibenden Photolackmaterials und einige nun freigelegte
Oberfläche des
ersten Formungselements wird verwendet, um ein ähnliches Muster in der Oberfläche eines
zweiten Formungselements herzustellen, das beim Formen von Platten
verwendet werden soll (um genauer zu sein, Bilden einer der zwei
im Wesentlichen ebenen Hauptoberflächen einer jeden Platte). (In
diesem Zusammenhang bedeutet „ähnliches
Muster" entweder das
gleiche Muster oder ein komplementäres Muster analog der Beziehung
zwischen positiven und negativen Formen beim Pressformprozess im
Allgemeinen.) Vorzugsweise wird das zweite Formungselement in der
Matrize verwendet, in der Platten pressgeformt werden, so dass die
allgemeine und spezifische Illustration als Teil des Plattenpressformprozesses
in den Plattenoberflächen
pressgeformt werden. Wo die Oberfläche des zweiten Formungselements zufällig ist
(entsprechend dunklen oder opaken Flächen in der ursprünglichen
spezifischen Illustration), gibt das zweite Formungselement der
sich ergebenden Platte infolge der zufälligen Streuung des Lichts, das
auf diese Teile der Platte auftrifft, eine helles, mattiertes Aussehen.
Wo die Oberfläche
des zweiten Formungselements glatter ist (entsprechend hellen oder
transparenten Flächen
in der ursprünglichen spezifischen
Illustration), gibt das zweite Formungselement der sich ergebenden
Platte infolge der eher regelmäßigen Reflexion
des Lichts, das auf diese Teile der Platte auftrifft, eine dunkles,
poliertes oder spiegelartiges Aussehen.
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Im
Allgemeinen kann irgendeine Technik, die sichtbare Bildinformation
in topografische Merkmale auf einer Oberfläche übertragen wird, gemäß dieser Erfindung
verwendet werden.
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Weitere
Merkmale der Erfindung, ihre Natur und verschiedene Vorteile werden
eher aus der beigefügten
Zeichnung und der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsbeispiele ersichtlich.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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1 ist
eine vereinfachte Aufrissansicht einer anschaulichen Platte, die
erfindungsgemäß angefertigt
wurde.
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2 ist
eine vereinfachte Aufrissansicht einer anderen anschaulichen Platte,
die erfindungsgemäß angefertigt
wurde.
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3 ist
eine vereinfachte Schnittansicht, die entlang der Linie 2-2 in 1 genommen
wurde. Zur besseren Verständlichkeit
sind die Schnittlinien in 3 nicht
ausgeführt
worden.
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4 ist
eine vereinfachte Schnittansicht der erfindungsgemäß angewandten
anschaulichen Struktur.
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5 zeigt
Teile der Struktur von 4 an einer späteren Stufe
bei ihrer erfindungsgemäßen Anwendung.
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6 zeigt
eine noch spätere
Stufe der Anwendung der oben erwähnten
Struktur gemäß der Erfindung.
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7 zeigt
eine weitere Entwicklung der Struktur von 6 gemäß der Erfindung.
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8 zeigt
eine weitere Bearbeitung eines der Elemente von 7.
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9 zeigt
eine weitere Bearbeitung eines der Elemente von 8.
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10 ist
eine vereinfachte Schnittansicht, die eine noch weitere Bearbeitung
eines der Elemente von 9 gemäß dieser Erfindung zeigt.
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11 zeigt
Teile der Struktur von 10 an einer späteren stufe
bei ihrer Anwendung gemäß der Erfindung.
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12 zeigt
eine noch weitere Stufe der Anwendung der oben erwähnten Struktur
gemäß der Erfindung.
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13 zeigt
eine weitere Entwicklung der Struktur von 12 gemäß der Erfindung.
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14 zeigt
eine weitere Bearbeitung eines der Elemente aus 13.
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15 zeigt
eine weitere Bearbeitung eines der Elemente aus 14.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Zu
Anschaulichkeitszwecken wird die Erfindung zum größten Teil
im Kontext seiner Anwendung auf Digital Video Discs („DVDs") beschrieben werden.
Es versteht sich jedoch von selbst, dass die Erfindung gleichfalls
auf andere Typen von Informationsaufzeichnungsplatten anwendbar
ist.
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Wie
es in den 1 bis 3 gezeigt
ist, wird eine DVD 10 typischerweise aus zwei Platten 20 und 30 vom
CD-Typ gefertigt, die Rücken
an Rücken zusammengeklebt
werden. Die 1 bis 3 veranschaulichen
den Fall, bei dem lediglich eine der zwei Platten zur Informationsaufzeichnung
benötigt wird.
Die andere Platte kann dann vollständig für erfindungsgemäße Illustration
verwendet werden. Wenn beide Platten zur Informationsaufzeichnung benötigt werden,
dann kann Illustration gemäß dieser Erfindung
auf Abschnitte der beiden Platten beschränkt werden, die nicht für solch
eine Informationsaufzeichnung benötigt werden.
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Bei
dem in den 1 bis 3 gezeigten anschaulichen
Ausführungsbeispiel
wird die untere Platte 20 zur Informationsaufzeichnung
verwendet, während
die obere Platte 30 für
sichtbare Bildinformation gemäß dieser
Erfindung verwendet wird. Die Platten 20 und 30 werden
durch eine Schicht aus Klebstoff 28 zwischen den „Rücken" der Platten zusammengehalten.
Information wird auf der Platte 20 in der Form einer sehr
langen spiralförmigen „Bahn" aufgezeichnet, entlang
der eine Abfolge von „Pils" und „Lands" in der Kunststoffoberfläche ausgebildet (beispielsweise
formgepresst) sind. Diese Pits und Lands sind in 3 mit
den Merkmalen 22a und 22b gekennzeichnet. Eine
dünne Schicht 24 aus
Aluminium ist auf dieser Oberfläche
appliziert, um die Pits und Lands durch Lichtreflexion durch den
im Wesentlichen klaren Kunststoff 21, der die Hauptkomponente
der Platte ist, maschinenlesbar zu machen. Dann wird eine Schutzschicht 26 aus
Harz, wie etwa Lack, über
dem Aluminium appliziert.
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Die
Platte 30 für
das sichtbare Bild 30 kann auf eine im Wesentlichen gleichartige
Weise konstruiert werden. Die sichtbare Bildinformation wird in
einer Oberfläche
des Kunststoffs ausgebildet, wie es durch die Merkmale wie etwa 32a, 32b (die
einen Teil der allgemeinen Illustration 42 in 1 repräsentieren)
und 32a', 32b' (die einen
Teil der spezifischen Illustration 44 in 1 repräsentieren).
Diese Oberfläche
wird mit einer dünnen
Schicht 34 aus Aluminium abgedeckt und das Aluminium wird
mit einer Schutzschicht 36 aus Harz abgedeckt. Die Bildinformation ist
für einen
Anwender der Platte dadurch sichtbar, dass Licht von der Aluminiumschicht 34 durch
den im Wesentlichen klaren Kunststoff 31 reflektiert wird. Man
beachte, dass die gezeigten Merkmale der spezifischen Illustration
lediglich zu Zwecken der Klarheit kleinere laterale Dimensionen
besitzen als die Merkmale der allgemeinen Illustration.
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Wie
es in den 1 und 2 gezeigt
ist, sind die allgemeine Illustration 42 und die spezifische Illustration 44 der
Platte 30 bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel räumlich separiert
sind. Wenn man die Platte 30 als auf einer zweidimensionalen polaren
Achse mit einer Winkelkoordinate θ und einer Radialkoordinate
R liegend betrachtet, teilt die Grenzlinie 40 die allgemeine
Illustration 42 von der spezifischen Illustration 44 entlang
einer festen Winkelkoordinate θ in 1,
während
in 2 die Grenzlinie 40 die allgemeine Illustration 42 von
der spezifischen Illustration 44 entlang der festen Realkoordinate
trennt. Es versteht sich von selbst, dass allgemeine Illustration 42 und
spezifische Illustration 44 im Allgemeinen tatsächlich an
irgendeiner Stelle auf der Platte 30 positioniert sein
können
und sogar aufeinander positioniert sein können.
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Der
Beginn eines anschaulichen Ausführungsbeispiels
zum erfindungsgemäßen Einfangen allgemeiner
und spezifischer Bilder in der Platte 30 ist in 4 gezeigt.
Das Element 50 ist ein Substratelement, wie etwa eine Glasplatte.
Eine Oberfläche
des Substrats 50 ist mit einer Schicht 60 eines
Photolackmaterials beschichtet, wie etwa Shipley S1818 AZ Photolack,
der eine Konzentration von 15% aufweist. Eine anschauliche Dicke
der Schicht 60 beträgt
beispielsweise 1 Mikron. Das Substrat und die Photolackschicht werden
ofengetrocknet (beispielsweise 30 Minuten lang bei 80°C), um das
Photolackmaterial auszuhärten.
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Eine
Transparentkopie 70, die eine Darstellung des gewünschten
allgemeinen sichtbaren Bildes wird dann über der Photolackschicht platziert.
Die Transparentkopie 70 kann ein herkömmlicher Positivfilm und eine
Streufolie sein. Die Streufolie ist ein durchscheinender Film mit
einem mattierten Aussehen, um zu helfen, sicherzustellen, dass die
oben beschriebenen Bildabschnitte mit mattiertem Aussehen erzeugt
werden. Es kann irgendeine andere geeignete Bildquelle verwendet
werden.
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Der
nächste
Schritt ist, Licht 80 durch das das allgemeine Bild enthaltende
Element 70 auf die Photolackschicht 60 scheinen
zu lassen. Beispielsweise kann die Quelle des Lichts 80 eine
1000 Watt Metallhalogenidlampe sein, die ungefähr 30 Sekunden lang betrieben
wird. Das Licht, das die Schicht 60 erreicht, belichtet
das Photolackmaterial dieser Schicht bis zu einer Tiefe, die proportional
zur in jedem Bereich der Schicht empfangenen Menge an Licht ist.
Wo die Transparentkopie 70 des allgemeinen Bildes vergleichsweise
dunkel oder opak ist, erreicht nur eine vergleichsweise kleine Menge
zufällig gestreuten
Lichts die Photolackschicht 60 und belichtet diese Schicht
bis zu zufälligen
Tiefen, die geringer sind als die volle Dicke der Schicht. Wo die
Transparentkopie 70 des allgemeinen Bildes vergleichsweise hell
oder transparent ist, erreicht die Photolackschicht 60 genug
Licht, um diese Schicht die ganze Strecke hindurch bis zum Substrat 50 zu
belichten.
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Der
Ausdruck „belichten" oder dergleichen wird
hierin verwendet, um sich auf die photochemische Veränderung
zu beziehen, die im Photolackmaterial erfolgt, wenn es Licht empfängt. Diese
photochemische Veränderung
macht das belichtete Material in einer Photolack-Entwicklerlösung löslich.
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Nachdem
die Schicht 60 mit dem beleuchteten Bild belichtet worden
ist, wie es oben beschrieben wurde, wird das Licht 80 gelöscht, das
das allgemeine Bild enthaltende Element 70 wird entfernt
und das Substrat 50 und die Schicht 60 werden
in eine Photolack-Entwicklerlösung
gelegt (beispielsweise 25 Sekunden lang in einer Shipley Microposit
Entwicklerlösung
mit einer Konzentration von 20%). Das entfernt das Photolackmaterial
der Schicht 60. 5 ist eine vereinfachte Darstellung
davon, wie das Substrat 50 und was auf der Schicht 60 nach
der Entwicklung verbleibt, wie es oben beschrieben wurde, aussehen können. In
Bereichen wie etwa 62a verbleibt einiges der Photolackschicht 60,
wenn auch mit einer zufällig aufgerauten
Oberfläche
infolge der relativ kleinen Menge zufällig gestreuten Lichts, das
jene Abschnitte der Schicht 60 durch entsprechende vergleichsweise dunkle
oder opake Abschnitte des Bildes 70 erreicht. Andererseits
ist in Bereich 62b alles Photolackmaterial entfernt worden,
um einen Abschnitt der Oberfläche
des Substrats 50 freizulegen. Die Bereiche 62b entsprechen
deshalb vergleichsweise hellen oder transparenten Abschnitten des
Bildes 70, durch welche ausreichend Licht hindurch gegangen
ist, um die Photolackschicht 60 die ganze Strecke hindurch
bis zum Substrat 50 zu belichten. Zur Vereinfachung des Folgenden
werden die Bereiche 62a und 62b manchmal gemeinsam
als Oberfläche 62 bezeichnet. Rechts
von der Grenzlinie 40 ist gleicherweise alles Photolackmaterial
entfernt worden, um die Oberfläche
des Substrats 50 freizulegen.
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Die
nächsten
Schritte werden ausgeführt, um
die Gestalt der Oberfläche 62 auf
ein Element zu übertragen,
das verwendet werden kann, um Speicherplattenoberflächen zu
bilden. Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird dies auf die
gleiche allgemeine Weise getan, die herkömmlicher Weise verwendet wird,
um das Abformungselement herzustellen, das verwendet wird, um Information
in einer Speicherplatte aufzuzeichnen (Pits und Lands). Die Elemente 50 und 60 werden,
wie es in 6 gezeigt ist, in einer Atmosphäre aus Metalldampf
platziert, wie etwa Nickeldampf. Eine dünne Schicht 90 aus
Metall scheidet sich auf der Oberfläche 62 und jedem freigelegten
Bereich des Substrats 50 ab oder kondensiert darauf, wie
es in 6 gezeigt ist. Die in 6 gezeigte
Struktur wird dann in eine Metallplattierungslösung gelegt, um mehr Metall (beispielsweise
mehr Nickel) auf der Oberfläche 62 und
jedem freigelegten Bereich des Substrats 50 abzuscheiden,
wie es in 7 gezeigt ist. Zur Vereinfachung
wird die dickere, in 7 gezeigte Metallschicht weiterhin
durch die Bezugszahl 90 bezeichnet. Man beachte, dass die
untere Oberfläche
der Schicht 90 exakt der Oberfläche 62 entspricht.
Demgemäß ist die
untere Oberfläche
der Schicht 90 in Bereichen zufällig rau, die den Oberflächenbereichen 62a entsprechen,
aber glatt in Bereichen, die den Oberflächenbereichen 62b entsprechen,
und in den Bereichen rechts von der Grenzlinie 40.
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Als
nächstes
wird die Metallschicht 90, die nun ausreichend dick und
stark ist, um seine Gestalt ungestützt zu behalten, von den Elementen 50 und 60 entfernt.
Die Metallschicht 90 wird als ein so genanntes „Vater"-Formungselement
verwendet, um komplementäre
Metall-Zwischenformungselemente 92 (so genannte „Mutter"-Formungselemente) zu bilden, wie es
in 8 gezeigt ist. Beispielsweise können mehrere
Zwischenformungselemente 92 durch mehrere aufeinander folgende
Wiederholungen der Schritte aus einem Vater 9O wie folgt
hergestellt werden: (1) Passiviere die Oberfläche des Vaters, (2) scheide
Metall auf der passivierten Oberfläche ab und (3) trenne das neuerlich
abgeschiedene Metall vom Vater, um die Zwischenkopien herzustellen.
Verschiedene Stempelformungselemente 94 (9) können dann
von jedem Mutterformungselement 92 durch Wiederholung der
Schritte, ähnlich
jenen, die verwendet wurden, um das Mutterformungselement aus dem
Vater 90 zu fertigen, hergestellt werden. Jedes Stempelformungselement 94 ist
als eine Innenfläche
einer Matrize verwendbar, in der das Kunststoffteil 31 der
Speicherplatten 30 (1 bis 3) geformt
werden. Demgemäß verleiht
ein Stempelformungselement 94, das auf diese Weise verwendet wird,
der Oberfläche 32 des
Kunststoffteils der Speicherplatte seine Oberflächengestalt. Durch das Stempelformungselement 94 von 9 kann
nur allgemeine Illustration weitergegeben werden.
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Der
beginn anschaulichen Ausführungsbeispiels
zum erfindungsgemäßen Einfangen
von spezifischer Illustration 44 in der Platte 30 ist
in 10 gezeigt. Da die Bearbeitungsschritte zum Einfangen von
spezifischer Illustration 44 in der Platte 30 ähnlich den
Bearbeitungsschritten zum Einfangen allgemeiner Illustration 42 in
der Platte 30 sind, kann deren Erläuterung hier etwas abgekürzt werden.
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Das
Element 92 ist bei einem Bevorzugten Ausführungsbeispiel
ein Mutter-Formungselement (obgleich
irgendein Formungselement verwendet werden kann). (Es versteht sich
von selbst, dass ein Formungselement, das allgemeine holographische
Illustration enthält,
ebenso als Formungselement 92 verwendet werden kann.) Eine
Oberfläche
des Formungselements 92 ist mit einer Photolackschicht 60' beschichtet.
Das Formungselement 92 und die Photolackschicht 60' werden dann
ofengetrocknet (beispielsweise 30 Minuten lang bei 80°C), um das
Photolackmaterial zu härten.
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Eine
Transparentkopie 70',
die eine Darstellung des gewünschten,
zu übertragenden
spezifischen Bildes enthält,
wird dann über
der Photolackschicht 60' platziert.
Die Transparentkopie 70' kann ein
herkömmlicher
Positivfilm und eine Streufolie sein. Es kann irgendeine andere
geeignete Quelle für ein
spezifisches Bild verwendet werden.
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Der
nächste
Schritt ist, Licht 80' auf
die Photolackschicht 60' durch
das die spezifische Illustration tragende Element 70' zu scheinen
(um die Photolackschicht 60' zu
bestrahlen). Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Teil
der Transparentkopie 70',
der oberhalb des Teils der Platte 30 angeordnet ist, in
dem allgemeine Illustration 42 angeordnet ist (d. h. links
von der Grenzlinie 40 in 10), derart
transparent, dass die Photolackschicht 60' in dieser Region den ganzen Weg
durch das Formungselement 92 hindurch bestrahlt wird.
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Nachdem
die Schicht 60' mit
der belichteten Transparentkopie des spezifischen Bildes bestrahlt worden
ist, wie es oben beschrieben wurde, wird das Licht 80' gelöscht, das
das spezifische Bild tragende Element 70' wird entfernt und das Formungselement 92 und
die die Schicht 60' werden
in einer Photolackentwicklerlösung
(beispielsweise 25 Sekunden lang in einer Entwicklerlösung von
Shipley Microposit mit einer Konzentration von 20%). Dies entfernt
das bestrahlte Photolackmaterial aus de Schicht 60'. 11 ist
eine vereinfachte Darstellung, wie das Formungselement 92 und
was von der Schicht 60' verbleibt, nach
der Entwicklung, wie es beschrieben wurde, aussehen kann. In Bereichen
wie etwa 62a' verbleibt etwas
Photolackschicht 60',
wenngleich mit zufällig aufgerauter
Oberfläche
infolge der relativ kleinen Menge an zufällig gestreuten Licht, das
diese Bereiche der Schicht 60' durch zugehörige relativ dunkle oder opake
Bereiche der Transparentkopie 70' des spezifischen Bildes erreichten.
Im Bereich 62b' ist andererseits
alles Photolackmaterial entfernt worden, um einen Teil der Oberfläche des
Formungselements 92 freizulegen. Die Bereiche 62b' sind deshalb mit
den relativ hellen oder transparenten Teilen der Transparentkopie 70' des spezifischen
Bildes verknüpft,
durch die ausreichend Licht hindurchgegangen ist, um die Photolackschicht 60' den ganzen
Weg hindurch zu belichten, um das Formungselement 92 zu
bilden. Zur Vereinfachung dessen, was folgt, werden Bereiche 62a' und 62b' manchmal zusammenfassend
als Oberfläche 62' bezeichnet.
Links von der Grenzlinie 40 ist alles Photolackmaterial
entfernt worden, um die Oberfläche
des Formungselements 92 freizulegen, das bereits allgemeine
Illustration 42 beinhaltet.
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Die
nächsten
Schritte werden ausgeführt, um
die Form der Oberfläche 42 und
der Oberfläche 62' auf ein Element
zu übertragen,
dass verwendet werden kann, um Plattenoberflächen zu bilden. Die Elemente 92 und 60', wie sie in 12 gezeigt
sind, werden in einer Atmosphäre
aus Metalldampf, wie etwa Nickeldampf, platziert.
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Eine
dünne Schicht 90' von Metall
scheidet sich auf der Oberfläche 42 und
der Oberfläche 62' ab oder kondensieren
darauf, wie dies in 12 gezeigt ist. Die in 12 gezeigte
Struktur wird dann in eine Metallplattierungslösung gelegt, um mehr Metall
(beispielsweise mehr Nickel) auf der Oberfläche 42 und der Oberfläche 62' abzuscheiden,
wie es in 13 gezeigt ist. Zur Vereinfachung
wird die in 13 gezeigte dickere Metallschicht
im Folgenden durch die Bezugsnummer 90' bezeichnet. Man beachte, dass die
untere Oberfläche
der Schicht 90' exakt
mit der Oberfläche 42 und
der Oberfläche 62' übereinstimmt. Demgemäß ist die
untere Oberfläche
der Schicht 90' in
Bereichen zufällig
rau, die den Oberflächenbereichen 42a, 62a' entsprechen,
aber glatt in Bereichen, die den Oberflächenbereichen 42b, 62b' entsprechen.
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Als
nächstes
wird die Metallschicht 90',
die nun ausreichend dick und stark ist, um ihre Form ungestützt zu behalten,
von den Elementen 92 und 60' entfernt. Die Metallschicht 90' wird als ein
neuer „Vater" verwendet, um komplementäre Metallzwischenformungselemente 92' zu formen (neue „Mutter"-Formungselemente), wie es in 14 gezeigt
ist. Beispielsweise können
mehrere neue Mütter 92' aus einem neuen
Vater 90' gefertigt
werden, wie es vorhin in Bezug auf den Vater 90 beschrieben
wurde. Mehrere Stempel-Formungselemente 94' (15) können dann
aus jeder neuen Mutter 92' hergestellt
werden. Jedes Stempel-Formungselement 94' ist als eine
Innenfläche
einer Matrize verwendbar, in der der Kunststoffteil 31 der
Platte 30 (1 bis 3) abgeformt
wird. Demgemäß gibt ein
Stempel-Formungselement, das auf diese Weise verwendet wird, seine
Oberfläche
an die Oberfläche 32 und
die Oberfläche 32' des Kunststoffteils
der Platte weiter. Durch das Stempel-Formungselement 94' von 15 kann sowohl
allgemeine als auch spezifische Illustration weitergegeben werden.
(Es versteht sich von selbst, dass die Metallschicht 90' direkt als
ein Stempel verwendet werden kann, wenn es so gewünscht wird. Des
Weiteren umfasst das „Verwenden
eines Formungselements",
wie es hierin verwendet wird, nicht nur die direkte Verwendung des
Formungselements, sondern auch die Verwendung irgendeines aus dem Formungselement
hergestellten Zwischenelements/Stempels.) Um die Platte 30 zu
vervollständigen,
wird eine Schicht 34 eines Licht reflektierenden Metalls,
wie etwa Aluminium, auf der gemusterten Kunststoffoberfläche 32 und 32' abgeschieden
und dann wird eine Schutzschicht 36 aus Harz, wie etwa Lack, über der
Metallschicht abgeschieden.
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Die
allgemeine Illustration, die in der Oberfläche 32 eingeprägt wurde,
und die spezifische Illustration, die in der Oberfläche 32' eingeprägt wurde,
werden durch Licht, das durch den im Wesentlichen klaren Kunststoff 31 von
der gleichartig gemusterten Metallschicht 34 auf der Oberfläche 32 und
der Oberfläche 32' reflektiert
wurde, stark sichtbar gemacht. Beispielsweise können die Oberflächenbereiche 32a, 32a' den Oberflächenbereichen 62a, 62a' in 5, 11 entsprechen.
In diesem Fall sind die Bereiche 32a, 32a' zufällig rau
(wie die Bereiche 62a, 62a') und streuen Licht, das auf sie
fällt.
Die Bereiche 32a, 32a' erscheinen daher hell oder mattiert
und erzeugen helle Bereiche in der Plattenillustration. Die Bereiche 32b, 32b' können andererseits
den Oberflächenbereichen 62b, 62b' in 5, 11 entsprechen.
Die Bereiche 32b, 32b' weisen daher die Oberflächenmerkmale
des Substrats 50 bzw. des Formungselements 92 aus
(wobei bei diesem Ausführungsbeispiel davon
ausgegangen wird, dass es glatt ist). Demgemäß weisen die Bereiche 32b, 32b' ein eher gleichmäßiges Lichtreflexionsvermögen auf
und erscheinen daher spiegelartig und dunkel, wodurch dunkle Bereiche
in der Plattenillustration erzeugt werden. Weiter davon ausgehend,
dass das Substrat 50 und das Formungselement 92 glatt
sind, neigen die Bereiche 32b, 32b' in der Tat dazu, ein poliertes
Aussehen zu besitzen, was stark mit der dem mattierten Aussehen
der Bereiche 32a, 32a' kontrastiert.
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Es
versteht sich von selbst, dass das vorhin gesagte nur beispielhaft
für die
Prinzipien der Erfindung ist und dass durch Fachleute verschiedene
Modifikationen gemacht werden können.
Beispielsweise können
Streufolien, Halbton-Illustration und das Aufrauen, Strukturieren
oder Mustern des Substrats/Formungselements, ähnlich zu dem in US-A-5958651 beschriebenen,
verwendet werden, um das Aussehen von allgemeiner und spezifischer
Illustration zu verbessern oder als Verfahren zum Kotrastieren der zwei
Illustrationsformen. Zusätzlich
können
der Stufe zur Übertragung
entweder der allgemeinen oder der spezifischen Illustration holographische
Illustration oder Pit-Art hinzugefügt werden und an beiden Stufen
können
Techniken, wie etwa thermisches Einbrennen und Laserschreiben verwendet
werden, um verschiedene Effekte zu erzielen. Im Allgemeinen kann
irgendeine Technik, die sichtbare Bildinformation in topografische
Merkmale auf einer Oberfläche übertragen
wird, verwendet werden, um spezifische oder allgemeine Illustration
gemäß dieser
Erfindung zu übertragen.
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Als
ein anderes Beispiel der Modifikationen innerhalb des Umfangs der
Erfindung kann es möglich
sein, die allgemeine oder spezifische Bilder auf Photolackschicht 60 oder 60' zu projizieren.
Statt es als Matrizenelement zu verwenden, kann das Formungselement 94' verwendet werden,
um das eingeprägte
Bild in den Kunststoff der Platte zu prägen. Die verschiedenen Dimensionen
und Materialien, die hierin erwähnt
wurden, werden bevorzugt, aber andere Dimensionen und Materialien
können
verwendet werden, wenn es gewünscht
ist.